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球墨铸铁件缩孔缺陷原因分析及材料性能的影响其一、球墨铸铁件缩孔缺陷原因分析
通过对先前球墨铸铁件的破坏现象进行统计分析，发现球墨铸铁件的收缩缺陷主要发生在高等级球墨铸铁件的以下部位：球墨铸件的热接头和终凝固部位。承重零件或服务表面零件；表面上10mm以下的零件。
原因分析
（1）球墨铸铁件的热连接点和终凝固部分的缩孔大部分出现在三个侧面，包括角部，角部和小直径球墨铸铁件。在壁厚较大的孔和零件中，热量会缓慢散发或集中到某个点。铁水的外层已经凝固，但是热节点的位置仍处于液态。固化层逐渐形成枝晶并连续生长，将剩余的铁水分成几份。随着温度降低，热接头位置开始收缩，体积变小。此时，不能补充铁水，并且凝固的孔壁是粗糙的并且填充有填充有树枝状晶体的疏松孔，从而形成大量分散的孔。收缩率。
球墨铸铁件在膏状凝固过程中从液态变为固态。在固化过程中，会发生共晶转变，并且石墨会沉淀出来。石墨的比容大于铁水的比容，并且发生体积膨胀。此时，球墨铸铁件的表面固化。薄度导致模具向外移动，铁水无法补充内部空间，并且在终凝固位置形成不规则的集中收缩腔。因此，球墨铸铁件本身的凝固特性使其极易出现缩孔。缺点。
（2）为了确保球墨铸铁件的外观质量得到改变，具有多承重部件或使用表面部件的铸造厂通常在以下情况下将球墨铸铁件表面（加工表面）向上放置设计过程。为了进行建模，在铁水浇注过程中，某些材料（例如气化不充分或涉及的沙粒）会聚集在成型表面的上表面。该方法主要考虑到可以在成型表面的后续精加工过程中去除表面杂质。当铸模表面加工余量不足时，某些球墨铸铁件缺陷会残留在工作表面上，甚至是重要的承重零件上。在模具设计中增加加工余量将增加模具的成本，并且收缩腔通常由铸造工艺控制。
（3）通过收集生产现场16班次的碳当量值，对表面10mm以下零件的工艺能力进行分析，发现碳当量的调整符合流程要求，但总价值集中在4.4％左右，接近下限。对于没有冒口设计的球墨铸铁件，碳含量低，共晶膨胀力不足，自补偿能力差，并且在表面上10mm以下可能会出现缩孔。
其二、机械球墨铸铁件材料性能的影响
实现机械球墨铸铁件轻量化，材料性能非常重要，根据相关的资料介绍，材料的强度和塑性对于机械球墨铸铁件的寿命都有较大影响，机械球墨铸铁件的高周疲劳失效主要取决于机械球墨铸铁件的强度，低周疲劳失效主要取决于机械球墨铸铁件的塑性。所以，要在受力较大的情况下，保证机械球墨铸铁件的疲劳寿命，要提高机械球墨铸铁件材料的强度，同时要兼顾机械球墨铸铁件材料的塑性。
机械球墨铸铁件材料的强度和伸长率是负相关，强度高伸长率就低，伸长率低强度就高，从机械球墨铸铁件国标中性能要求能明显地看出这个规律。汽车大部分的使用工况，需要使用强度高的塑性材料，工程上有一个说法，伸长率大于5%为塑性材料，小于5%为脆性材料。所以在汽车上除受压应力的机械球墨铸铁件以外，受疲劳应力的机械球墨铸铁件伸长率普遍要求超过5%。
要提高机械球墨铸铁件的疲劳寿命，使用高强度高韧性的机械球墨铸铁件材料非常重要。高强度高韧性的材料有2种：一种是高强度高韧性的铸态机械球墨铸铁件材料;另一种是ADI材料。2种材料各有其优缺点，铸态的高强度高韧性的材料多数为QT900-5，而ADI可以达到QTD1050-6，ADI材料虽然在强度和伸长率上都有优点，但是由于需要经过等温淬火处理，在使用上受到一定的制约，成本也很高。
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